Numerical models of Alpine-type cover nappes

Wissing, S.B; Ellis, Susan; Pfiffner, Othmar-Adrian

doi:10.1016/s0040-1951(03)00097-0

Cited by 18 publications

(3 citation statements)

References 40 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Although local examples of break-back thrust sequences within orogenic belts are documented (e.g., Butler, 1982Butler, , 1987Butler and Coward, 1984), a forward-breaking thrust sequence is generally applied to describe the structural evolution of thrust belts. The forward-breaking thrust sequence of a hybrid thrust sequence is characterized by increasing hinterland-dipping thrusts (e.g., De Vera et al, 2010), whereas fold amplitudes decrease into the foreland of the thrust sequence (e.g., Wissing et al, 2003;Ireland et al, 2011). On the other hand, the breakback thrust sequence of a hybrid thrust sequence is characterized by increasing the number of thrusts, accordingly with increasing dips, in the foreland portion of the thrust sequence to accommodate more shortening (e.g., parts of the deepwater Orange Basin, Namibia; De Vera et al, 2010).…”

Section: Geometry and Kinematics Of Hybrid Thrust Sequencesmentioning

confidence: 99%

Hybrid thrust sequences – A new structural perspective

Nabavi

Ruh

2023

Journal of Asian Earth Sciences

View full text Add to dashboard Cite

Section: Geometry and Kinematics Of Hybrid Thrust Sequencesmentioning

confidence: 99%

Hybrid thrust sequences – A new structural perspective

Nabavi

Ruh

2023

Journal of Asian Earth Sciences

View full text Add to dashboard Cite

“…Макрошари моделі потужністю h до перших сотень метрів об'єднують частини розрізу осадової товщі з різним перешаруванням та кількісним співвідношенням пісковиків, алевролітів та аргілітів. Характеристики макрошарів підібрані з довідників та статей близької тематики [Физические, 1988;Wissing at al., 2003;Henk A., Nemčok M., 2008;Jarosinskia M. et al, 2011;Koehn D., Sachau T., 2014], а також шляхом підбору на пробних комп'ютерних моделях, враховуючи можливість реальної інтерпретації числових результатів (табл. 1).…”

Section: опис моделей та представлення результатівunclassified

Geodynamics

Khomiak¹,

Khomiak²

2014

JGD

View full text Add to dashboard Cite

'ютерне моделювання в межах механіки суцільних середовищ є потужним інструментом для отримання якісних та кількісних параметрів деформацій у геологічному середовищі. Мета роботидослідження полів напружень і деформацій осадового комплексу автохтону внаслідок переміщення насувного клину. Об'єктом є шарувата товща з різними геометричними та механічними параметрами, обмежена фундаментом палеобасейну та клином насуву, що її стискає, з урахуванням гравітаційних сил і сил тертя на контакті. Методика. Побудовано низку двовимірних скінченно-елементних моделей динамічного впливу клину насуву на автохтонну осадову товщу. Вони враховують шарувату будову, різні механічні властивості шарів, передачу тектонічного стиснення через механічний контакт з урахуванням тертя, морфологію поверхні розлому та залежність від швидкості деформування. Розраховано напружено-деформований стан гірських порід перед насувним клином. Для візуалізації використано методику комплексного аналізу інваріантів деформацій та напружень. Подано розподіли еквівалентних деформацій та напружень, усестороннього тиску, максимальних дотичних напружень, траєкторії напружень і лінії ковзання, що їх перетинають під кутом внутрішнього тертя, а також зони вірогідного тріщиноутворення, визначені за критерієм Байєрлі. Разом вони є найважливіші для геологічної інтерпретації. Результати. Вивчені на моделях поля напружень і деформацій дають підстави стверджувати, що кожне наступне насувне порушення в автохтоні виникало перед фронтальною структурою алохтону та мало первинно дугоподібну поверхню. Розміри насувних структур найбільше залежать від потужності осадової товщі та перешарування компетентних і некомпетентних шарів, меншою міроювід швидкості насування. Наукова новизна. Наведено пояснення морфології, розмірів насувів та закономірностей розподілу полів напружень і деформацій всередині цих структур. Практична значущість. Виявлені закономірності механізму становлення насувів важливо враховувати для вирішення дискусійних питань тектонічного районування та структурної еволюції Українських Карпат, інтерпретації геофізичних даних про глибинні частини покривів та їхній параавтохтон, зокрема, у зв'язку з пошуками нафтогазоносних структур. Ключові слова: моделювання насувоутворення; напружено-деформований стан; метод скінченних елементів; Українські Карпати, осадовий комплекс автохтону.

show abstract

“…There are many numerical approaches solving the full physical problem and the time evolution at the lithosperic scale (e.g., Jammes and Huismans (2012); Jammes et al (2014); Ruh et al (2015)) but they cannot adress the details of the shallow Triassic décollement and the formation of the Jura. There are also several numerical mechanical studies of tectonics above a pre-dened décollement, using viscous or frictional formulations, or a combination of them (e.g., Strayer et al (2001); Wissing et al (2003); Buiter et al (2006); Jaquet et al (2014); Bauville and Schmalholz (2015); Buiter et al (2016); Humair et al (2020)). Here, our goal is to capture the spontaneous occurrence of thick-skinned tectonics in the context of the Jura by considering a very large region around the Jura belt to minimize the eects of the boundary conditions, and to perform hundreds of tests so as to draw robust conclusions.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Parametric mechanical analysis of thin- versus thick-skinned tectonics applied to the Jura belt

Caër¹,

Maillot²,

Leturmy³

et al. 2023

BSGF - Earth Sci. Bull.

View full text Add to dashboard Cite

Field observations and seismic interpretations testify that the front of the Jura fold-and-thrust belt is still submitted to compressive deformation, but whether the basement is deforming (thick-skin) or not (thin-skin) remains an open question. We propose a mechanical point of view using the Kinematic approach of the Limit Analysis theory (KLA). We first draw cross-sections containing a major shallow décollement level in the triassic evaporites, including the Alps up to the topographic maximum and including the whole crust. We submit the cross-sections to a compressive force at their southern end, and the KLA determines the location and geometry of the incipient ruptures by optimisation of the associated compressive force, accounting for mechanical balance and the rock strength (Coulomb criterion). Five cross-sections span the whole Jura from west to East, allowing us to explore the lateral variations. From the analysis of five hundred simulations (one hundred for each cross section), varying the friction angles on the Triassic décollement and of the lower crust between 1 deg and 10 deg, we have identified five types of tectonics at the Jura front depending on the emergence of a basement thrust beyond the Jura front (type 1), at the Jura front (type 2) with simultaneous activation of the shallow décollement (type 3), or south of the Jura front (type 5), with activation of the shallow décollement at the Jura front (type 4). The analysis allows us to draw two conclusions. First, the transitions between the various tectonic styles occur abruptly upon continuous changes in the friction parameters, revealing a threshold behaviour that we interpret as an extension of the concept of wedge criticality in the Critical Coulomb Wedge theory: at criticality, several tectonic types may occur within a narrow, critical, range of parameter values. Second, the critical range evolves sytematically between cross-sections, in such a way that the front of the thick-skinned deformation crosses laterally the Jura belt. The two most western cross-section exhibit only thin skin or no tectonics at the Jura front (types 1, 4 and 5), the central one hosts all five styles, and the two Eastern ones show thick-skin solutions (1, 2, 3), for all values tested. We also show that a thick-skinned tectonic style can be accompanied by a simultaneous activation of the shallow triassic décollement (type 4), complicating the interpretation of apparent thin-skin field structures. Modifications of our cross-sections to explore the effect of a bumpy upper/lower crust interface, or of a major décollement at the upper/lower crust interface show the robustness of our conclusions. They only modify slightly the critical ranges at which the tectonic changes occur. These findings may serve as guides, or first order questions, for more sophisticated mechanical approaches including temperature and rate dependent rheologies and the three dimensions of space.

show abstract

Numerical models of Alpine-type cover nappes

Cited by 18 publications

References 40 publications

Hybrid thrust sequences – A new structural perspective

Hybrid thrust sequences – A new structural perspective

Geodynamics

Parametric mechanical analysis of thin- versus thick-skinned tectonics applied to the Jura belt

Contact Info

Product

Resources

About